数字图像处理第1章
数字图像处理第1章 绪论
1.4 人类的视觉
视觉研究可分为视觉生理,视觉特性,视觉模型3个方面.
人眼构造和视觉现象Βιβλιοθήκη 1.4.1 人眼构造和视觉现象
上图为人眼的横截面的简单示意图.前部为一圆球,其平均直径 约为20mm左右,由3层薄膜包着,即角膜和巩膜外壳,脉络膜和 视网膜. 角膜是一种硬而透明的组织,盖着眼睛的前表面; 角膜 巩膜与角膜连在一起,是一层包围着眼球剩余部分的不透明膜. 巩膜 脉络膜位于巩膜的里边,这层膜包含有血管网,它是 眼睛的重要 脉络膜 滋养源,脉络膜外壳着色很重,因此有助于减少进入眼内的外来 光和眼球内的回射.
图像信号的数字化
图像信号的数字化
设采样之后的离散图像 fs(x,y) 的灰度值即为 f(x,y) 的幅度,且灰 度值取在 [r0,rk] 范围内,并设该幅图像的所有像素的取值均匀 分布在各量化层,即其概率 p(r)=p .在这种条件下采用均匀量 化效果最佳,即总量化误差最小. 把整个取值范围[r0,rk]分为 k 个子区间[ri,ri-1], i=0,1,2,…, k-1.计算机图像处理中 k常取2^n,如64,128,256,….每 个子区间赋予唯一确定的 qi 值,每个qi值在计算机内用1个码字 表示.每个f(x,y) 离散值相应赋予1个qi值,其中 i=0,1,2,…,k-1. 对应关系是,当 r=f(x,y)∈[ri,ri-1]时,f(x,y)=qi
一幅 m×n 的数字图像可用矩阵表示为
f (0,1) f (0,0) f (1,0) f (1,1) F = ... ... f (m1,0) f (m1,1)
f (0, n 1) ... f (1, n 1) ... ... ... f (m1, n 1) ...
数字图像中的每个像素都对应于矩阵中相应的元素. 把数字图像表示成矩阵的优点在于,能应用矩阵理论对图 像进行分析处理.
第1章 数字图像处理概述
第1章 数字图像处理概述
3
人眼所见
第1章 数字图像处理概述
4
照片
第1章 数字图像处理概述
5
电视电影
第1章 数字图像处理概述
6
（2）图像的表达
图像表示 2-D数组 f (x, y)
x ， y：2-D空间XY中坐标点的位置 f：代表图像在(x, y)的性质F 的数值 f，x，y 的值可以是任意实数
23
空间分辨率和幅度分辨率
数字图像
f (0, 0) f (1, 0) f ( x, y ) = M f ( N − 1, 0) f (0,1) f (1,1) L L f (0, M − 1) f (1, M − 1) M f ( N − 1, M − 1)
数字图像是对连续场景的近似
为达到较好的近似，需要多少个采样和灰度级 呢？ 理论上，M N G越大，近似越好
但图像的数据量随M N G的增加而迅速增 加，故采样和灰度级数也不能太大
第1章 数字图像处理概述
25
图象质量与采样和量化
图像空间分辨率变化所产生的效果
第1章 数字图像处理概述
26
512*512
第1章 数字图像处理概述
34
64级 级
第1章 数字图像处理概述
35
16级 级
第1章 数字图像处理概述
36
8级 级
第1章 数字图像处理概述
37
4级 级
第1章 数字图像处理概述
38
2级 级
第1章 数字图像处理概述
39
空间和幅度分辨率同时变化所产生的效果
第1章 数字图像处理概述
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数字图像处理复习提纲
4. 图像分辨率的单位dpi表示单位长度（ ）上包含的像素数目。 A．米 B.厘米 C. 寸 D.英寸
5.一幅大小为16*16，灰度级为2的图像，像素点有（）个 A．256 B. 512 C. 1024
第2章 matlab软件 • 熟悉matlab界面：命令窗口、工作间、命令历史窗口、路
素少的灰度级，使灰度直方图均衡分布。
histeq,adapthisteq 2.直方图规定化：将直方图按照参考图像的直 方图进行均衡化
[hgram,x]=imhist(I1);
J=histeq(I,hgram) ; • 图像增强：突出有用的特征，便于分析和处理。
方法：直方图均衡化、图像平滑、图像锐化和伪彩色处理
• hold on/off
• grid on/off • 格式化：title，text, legend, label • 特殊字符：: \pi, \omega, \Theta, ^2
第4章 matlab工具箱 • 浏览工具箱：菜单栏-主页-？-image processing toolbox • 图像类型：RGB图像，索引图像，灰度图像，二值图像 • 各种图像的数据结构 • 图像的数据类型：uint8,uint16,double,im2double • 图像类型转换：rgb2gray; ind2rgb, rgb2ind; ind2gray,
• Fourier, DFT，FFT
• fft2, ifft2 • fftshift的作用 • 傅里叶变换的幅度谱和相位谱 • fft高频和低频滤波，字符识别 • 为什么引入DCT?保持傅里叶变换的功能有减少数据量。 • DCT主要用于图像压缩。
数字图像处理各章要求必做题及参考答案
图像通信
图像输入
处理和分析
图像输出
图像存储
各个模块的作用分别为： 图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化，它是利用图像采集设备（如数码照相机、数 码摄像机等）来获取数字图像，或通过数字化设备（如图像扫描仪）将要处理的连续图像转换成适于计 算机处理的数字图像。 图像存储模块：主要用来存储图像信息。 图像输出模块：将处理前后的图像显示出来或将处理结果永久保存。 图像通信模块：对图像信息进行传输或通信。 图像处理与分析模块：数字图像处理与分析模块包括处理算法、实现软件和数字计算机，以完成图 像信息处理的所有功能。
2.10（1） 存储一幅 1024×768，256 个灰度级的图像需要多少 bit？ （2） 一幅 512×512 的 32 bit 真彩图像的容量为多少 bit？ 解答：
（1）一幅 1024×768，256 个灰度级的图像的容量为： b=1024× 768×8 = 6291456 bit （2）一幅 512×512 的 32 位真彩图像的容量为： b=512 × 512 × 32=8388608 bit
的图像具有如题表 4.4.2 所示的灰度级分布。
题表 4.4.1
灰度级
0
1
2
3
4
5
6
7
各灰度级概率分布
0.14 0.22 0.25 0.17 0.10 0.06 0.03 0.03
题表 4.4.2
灰度级
0
1
2
3
4
5
6
7
各灰度级概率分布
0
0
0
0.19 0.25 0.21 0.24 0.11
解答： （1）直方图均衡化结果如下表所示
数字图像处理
第一章概论一、数字图像与像素数字图像是由一个个的像素（Pixel）构成的，各像素的值(灰度，颜色)一般用整数表示。
二、数字图像处理的目的1、提高图像的视觉质量。
2、提取图像中的特征信息。
3、对图像数据进行变换、编码和压缩。
三、工程三层次图像处理、图像分析和图像理解图像理解符号目标像素高层中层低层高低抽象程度数据量操作对象小大语义图像分析图像处理四、图像处理硬件系统组成图像输入设备（采集与数字化设备，如数码相机），图像处理设备（如PC机）和图像输出设备（如显示器，打印机）第二章数字图像处理基础一、图像数字化过程----采样与量化模拟图像的数字化包括采样和量化两个过程。
细节越多，采样间隔应越小。
把采样后得到的各像素的灰度值进一步转换为离散量的过程就是量化。
一般，灰度图像的像素值量化后用一个字节(8bit)来表示。
二、采样、量化与图像质量的关系采样点数越多，图像质量越好；量化级数越多，图像质量越好。
为了得到质量较好的图像采用如下原则：对缓变图像，细量化，粗采样，以避免假轮廓。
对细节化图像，细采样，粗量化，以避免模糊。
三、图像尺寸、数据量、颜色数量的计算灰度图像的像素值量化后用一个字节(8bit)来表示。
彩色图像的像素值量化后用三个字节(24bit)来表示。
一幅512X512（256K）的真彩色图像，计算未压缩的图像数据量是多少？（必考）图像总像素：512px*512px=256K总数据量：256K*3Byte=768KB一幅256X256（64K）的真彩色图像，计算未压缩的图像数据量是多少？图像总像素：256px*256px=64K总数据量：64K*1Byte=64KB四、数字图像类型二值图像、灰度图像、索引颜色图像)和真彩色图像。
五、数字图像文件的类型jpg、bmp、tif、gifJPEG采用基于DCT变换的压缩算法,为有损压缩。
六、图像文件三要素文件头、颜色表、图像数据七、读取一个图像，并将其尺寸缩小0.5倍，将缩小后的图像旋转30度。
数字图像处理课件ppt课件
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1．具有数字信号处理技术共有的特点。如： • （1）处理精度高。 • （2）重现性能好。 • （3）灵活性高。 • 2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3．图像处理开发工具
– （1）VC++面向对象可视化集成工具 – （2）MATLAB的图像处理工具箱 – （3）图像应用软件：Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
22
1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1．航天和航空技术方面的应用 • 2．生物医学工程方面的应用 • 3．通信工程方面的应用 • 4．工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5．军事和公安方面的应用 • 6．生活和娱乐方面的应用
– 像素（picture element，简称pixel）
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
4
图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤：离散和量化
5
• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
数字图像处理复习
数字图像处理复习第一章概述1. 图像的概念及数字图像的概念。
图-是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。
像-是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映，图像是图和像的有机结合，是客观世界能量或状态以可视化形式在二维平面上的投影。
数字图像是物体的一个数字表示，是以数字格式存放的图像。
2. 数字图像处理的概念。
数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程，以提高图像的实用性。
3. 数字图像处理的优点。
精度高、再现性好、通用性、灵活性强第二章数字图像处理基础1. 人眼视觉系统的基本构造P14 图2.1人眼横截面简图2. 亮度的适应和鉴别人眼对光亮度的适应性非常高，一般情况下跨度达到10的10次方量级，从伸手不见五指到闪光灯强曝光。
3.光强度与主观亮度曲线。
P15 图2.4光强度与主观亮度的关系曲线4. 图像的数字化及表达。
（采样和量化的概念）图像获取即图像的数字化过程，包括扫描、采样和量化。
采样：将空间上连续的图像变成离散点的操作 量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程5. 图像采样过程中决定采样空间分辨率最重要的两个参数。
采样间隔、采样孔径6. 图像量化过程中量化级数与量化灰度取值范围之间的关系量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小.7. 像素的相邻领域概念（4领域，8领域）。
设为位于坐标处的一个像素（x+1,y ），（x-1,y ），（x,y+1），（x,y-1） 组成的4邻域，用)(4p N 表示。
（x+1,y+1），（x+1,y-1），（x-1,y+1），（x-1,y-1） 像素集用)p (N D 表示)(4p N 和)p (N D 合起来称为p 的8邻域，用)(8p N 表示。
8. 领域空间内像素距离的计算。
（欧式距离，街区距离，棋盘距离） p 和q 之间的欧式距离定义为： 22)()(),(t y s x q p D e -+-=p 和q 之间的4D 距离（也叫城市街区距离）定义为： t y s x q p D -+-=),(4p 和q 之间的8D 距离（也叫棋盘距离）定义为： ),max(),(8t y s x q p D --=第三章 图像的基本运算（书后练习3.2，3.9 ） 1. 线性点运算过程中各参数表示的含义（k ，b ）。
北航-数字图像处理课件
一、图象处理是交叉边缘学科：模式识别、应用对象等的交叉学科和技术。
二、图象处理分类：限处理）如：望远镜、显微镜、哈哈镜、透镜、胶片合成照相、凸透镜－－实时和数据量增加发展起来的。
第原始数据；第像处理。
之大少见之三、图像技术应用：也是军事侦察。
基础。
数字图象处理技术已1计算。
45目标。
如：机场、桥梁等。
67显微病理、电子显微镜、远程医疗图像、皮肤图象、刀脑外科等等离不开图像。
三、数字化：采样：量化：级，由人眼分辨率远远小于目前仪器设备分辨率，但图像质量最终判别依据是人。
几何：80点/mm，黑白：12bit－－4096层(人眼仅看40多层)四、处理：经过一系列操作得到所需结果。
②同时对比度：亮度，但若背景亮度不同，人眼的主观感觉的亮度亦不一致。
1.7——显微细胞测量问题1投稿：两方面问题：[处理可看作是对矩阵进行变换。
矢量→图像也可看作变换→增强，特征提取，数据压缩采样与量化→模拟的转换成数字的正交矩阵：酉矩阵：2.1二维图像矩阵2.2不同才有信息，任一图像特征为随机的。
且全场各部分间亦非均匀（随机的）不存在全图统一的特征。
在某些场合使用确定的表示来描述图像有困难，然而用平均特性能方便地描述，如描述纹理结构图象可能很方便。
图像为实函数，只讨论二维实随机场。
图象为二维实随机场。
一个样本，图像集可看作随机场，在此集中某一象素亮度fi任一点（函数与（2.3 （出，信号处理中空域和频域之间的相互变换常用。
而高频分量可指示图像中边沿幅度和方向；2.4 付氏变换其反变换：右图可见：型的线性组合。
譜。
卷积定理：即：这里（a）lenna图（b）傅氏变换的频谱图图像及其频谱图像示意图对于一幅图像，图像中灰度变化比较缓慢的区域对应较低的频谱，而灰度变化比较大的边缘地带对应较高的频谱。
而且一幅图像中大部分1。
23887 《数字图像处理(第3版)》习题解答(上传)(1)
胡学龙编著《数字图像处理（第 3 版）》思考题与习题参考答案目录第1章概述 (1)第2章图像处理基本知识 (4)第3章图像的数字化与显示 (7)第4章图像变换与二维数字滤波 (10)第5章图像编码与压缩 (16)第6章图像增强 (20)第7章图像复原 (25)第8章图像分割 (27)第9章数学形态学及其应用 (31)第10章彩色图像处理 (32)第1章概述1.1连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。
这样，数字图像可以用二维矩阵表示。
将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。
图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。
在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。
1.2采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点：1．具有数字信号处理技术共有的特点。
（1）处理精度高。
（2）重现性能好。
（3）灵活性高。
2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。
3．数字图像处理技术适用面宽。
4．数字图像处理技术综合性强。
1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。
1.4 说出图像、视频（video）、图形（drawing）及动画（animation）等视觉信息之间的联系和区别。
答：图像是用成像技术形成的静态画面；视频用摄像技术获取动态连续画面，每一帧可以看成是静态的图像。
图形是人工或计算机生成的图案，而动画则是通过把人物的表情、动作、变化等分解后画成许多动作瞬间的画幅，再用摄影机连续拍摄成一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。
遥感数字图像处理基础知识点
遥感数字图像处理基础知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章数字图像处理基础1数字图像处理：将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中，然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理，以提高图像质量或者提取所需要的信息2数字图像获取：把客观场景发射或者发射的电磁波信息首先利用光学成像系统生成一副模拟图像，然后通过模数转换将模拟图像转换为计算机可以存储的离散化数字图像。
3采样：即图像空间坐标或位置的离散化，也就是把模拟图像划分为若干图像元素，兵赋予它们唯一的地址。
；离散化的小区域就是数字图像的基本单元，称为像元也称像素。
量化：即电磁辐射能量的离散化，也就是把像元内的连续辐射亮度中离散的数字值来表示，这些离散的数字值也称灰度值，，因为它们代表了图像上不同的亮暗水平。
4遥感数字图像获取特征参数质量特征：⑴空间分辨率：数字图像上能被详细区分的最小单元的尺寸或大小⑵辐射分辨率传感器探测原件在接受光谱信号时，所能分辨的最小辐射度差信息量特征：⑴光谱分辨率：传感器探测元件在接收目标地物辐射能量时所用的波段数目⑵时间分辨率：对同一区域进行重复观测的最小时间间隔。
5模拟图像：在图像处理中通过某种物理量的强弱变化来记录图像亮度信息的图像6数字图像：把连续的模拟图像离散化成规则网格并用计算机以数字的模式记录图像上各网格点亮度信息的图像7数字图像特性：①空间分布特性：1空间位置：数字图像以二维矩阵的结构的数据来描述物体，矩阵按照行列的顺序定位数据，所以物体的位置也是用行列号表示。
2形状：点状线状和面状3大小：线状物体的长度或面状物体的面积，表现为像元的集聚数量4空间关系：包含，相邻，相离三种拓扑关系②数值统计特性：对图像的灰度分布进行统计分析。
图像的灰度直方图：用来描述一幅数字图像的灰度分布，横坐标为灰度级，纵坐标为灰度级在图中出现8直方图的用途：1图像获取质量评价2边界阙值的选择3噪声类型的判断9遥感数字图像的输出特征参数：1输出分辨率：屏幕分辨率和打印的分辨率2灰度分辨率：指输出设备能区分的最小灰度差 3颜色空间模型：RGB模型CMYK模型 HSI颜色模型10数字图像种类：1.黑白图像：二值数字图像，0表示黑色 1表示白色；2.灰度图像：单波段图像每个像元的灰度值的取值范围由灰度量决定;3.伪彩色图像：把单波段图像的各灰度值按照一定规则映射到颜色空间中某一对应颜色;4.彩色图像：由红绿蓝3个颜色通道的数字层组成的图像第二章数字图像存储1比特序：一个字节中8个比特的存储顺序称为比特序。
数字图像处理大纲
一、理论课程主要内容及学时安排（32学时）第一章绪论（2学时）1、数字图像处理的发展2、数字图像处理的主要研究内容3、数字图像处理的基本步骤4、图像处理系统的组成第二章数字图像基础（4学时）1、视觉感知要素2、图像的取样和量化3、像素间的基本关系4、数字图像处理中的基本数学运算第三章灰度变换和空间滤波（8学时）1、基本灰度变换函数2、直方图处理3、空间滤波基础4、平滑空间滤波器5、锐化空间滤波器第四章频域滤波（8学时）1、二维傅立叶变换及其性质2、频域滤波基础3、频域平滑滤波器4、频域锐化滤波器5、选择性滤波器第五章图像复原与重建（4学时）1、图像退化复原模型2、噪声模型3、空间滤波去噪4、频域滤波消除周期噪声5、逆滤波第六章彩色图像处理（6学时）1、彩色基础和模型2、伪彩色处理3、彩色变换4、平滑和锐化二、实验课程主要内容及学时安排（16学时）1、图像信号的数字化（2学时）实验目的通过本实验了解图像的数字化参数取样频率（象素个数）、量化层数与图像质量的关系。
实验内容编写并调试图像数字化程序，要求参数k，n 可调。
其中k为亚抽样比例；n为量化比特数；选择任意图像进行处理，在显示器上观察各种数字化参数组合下的图像效果。
2、图像灰度级修正（2学时）实验目的掌握常用的图像灰度级修正方法，即图象的灰度变换法和直方图均衡化法，加深对灰度直方图的理解。
观察图象的增强效果，对灰度级修正前后的图像加以比较。
实验内容编程实现图像的灰度变换。
改变图像输入、输出映射的灰度参数范围(拉伸和反比)，观看图像处理结果。
对图像直方图均衡化处理，显示均衡前后的直方图和图像。
3、图像的平滑滤波（2学时）实验目的学习如何对已被噪声污染的图像进行“净化”。
通过平滑处理，对结果图像加以比较，得出自己的实验结论。
实验内容编写并调试窗口尺寸为m×m的平滑滤波函数。
编写并调试窗口尺寸为m×m的中值滤波函数。
4、图像的锐化处理（2学时）实验目的学习如何用锐化处理技术来加强图像的目标边界和图像细节，对图像进行梯度算子、拉普拉斯算子、Sobel算子设计，使图像的某些特征（如边缘、轮廓等）得以进一步的增强及突出。
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理解概念 掌握方法 学会应用
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教
《数字图像处理》
科学出版社
材
许录平 编著
《数字图像处理学习指导书》
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1.1 图像和图像处理
图像处理 图像处理(image processing)就是对图像信息进行加工处 processing) 图像处理( 理和分析,以满足人的视觉心理需要和实际应用或某种目的( 理和分析,以满足人的视觉心理需要和实际应用或某种目的(如 压缩编码或机器识别)的要求.图像处理可分为以下3 压缩编码或机器识别)的要求.图像处理可分为以下3类 : 模拟图像处理( processing) ▓ 模拟图像处理(analogue image processing) ; 数字图像处理( processing) ▓ 数字图像处理(digital image processing); 光电结合处理( processing) ▓ 光电结合处理(optoelectronic processing).
▓
数字图像存储模块:用于图像处理和分析的数字图像存储 数字图像存储模块: 器可分为三类:处理和分析过程中使用的快速存储器; 器可分为三类:处理和分析过程中使用的快速存储器;在 线或联机存储器;不经常使用的数据库(档案库)存储器. 线或联机存储器;不经常使用的数据库(档案库)存储器. 如计算机内存,硬盘,软盘,闪存盘,CD光盘 DVD光盘等 光盘, 光盘等. 如计算机内存,硬盘,软盘,闪存盘,CD光盘,DVD光盘等.
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1.1 图像和图像处理
静止图像,与时间t无关;单色图像(也称灰度图像), 静止图像,与时间t无关;单色图像(也称灰度图像), 波长λ为一常数;平面图像,则与坐标z无关. 波长λ为一常数;平面图像,则与坐标z无关. 即在每一种情况下,图像的表示可省略掉一维,即 即在每一种情况下,图像的表示可省略掉一维, (1) (2) (3) 静止图像: f( λ) 静止图像: I = f(x,y,z, λ) 灰度图像: I = f(x,y,z,t ) f( 灰度图像: 平面图像: f( 平面图像: I = f(x,y, λ,t )
▓
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1.2 数字图像处理的步骤和方法
数字图像处理的内容和方法 图像数字化: 图像数字化:将非数字形式的图像信号通过数字化设备 转换成数字图像,包括采样和量化. 转换成数字图像,包括采样和量化.
▓
图像变换: 图像变换:对图像信息进行变换以便于在频域对图像进行 更有效的处理. 更有效的处理.
▓
图像分析与描述:主要是对已经分割的或正在分割的图 图像分析与描述: 像各部分的属性及各部分之间的关系进行分析表述. 像各部分的属性及各部分之间的关系进行分析表述.
▓
图像识别分类:根据从图像中提取的各目标物的特征, 图像识别分类:根据从图像中提取的各目标物的特征, 与目标物固有的特征进行匹配,识别, 与目标物固有的特征进行匹配,识别,以作出对各目标物 类属的判别. 类属的判别.
gital Image Processing
1.3 数字图像处理系统的组成
▓
数字图像输出模块:在图像分析,识别和理解中,一般需要将 数字图像输出模块:在图像分析,识别和理解中, 处理前后的图像显示出来,或将处理结果永久保存. 处理前后的图像显示出来,或将处理结果永久保存.前者称为软 拷贝或显示,使用设备包括CRT显示器,液晶显示器和投影仪等. CRT显示器 拷贝或显示,使用设备包括CRT显示器,液晶显示器和投影仪等. 后者称为硬拷贝,使用设备包括照相机,激光拷贝和打印机等. 后者称为硬拷贝,使用设备包括照相机,激光拷贝和打印机等.
▓
图像增强:增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,提 图像增强:增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声, 高图像的清晰度,突出图像中所感兴趣的部分. 高图像的清晰度,突出图像中所感兴趣的部分.
▓
图像恢复(复原):对退化的图像进行处理, ):对退化的图像进行处理 图像恢复(复原):对退化的图像进行处理,使处理后的 图像尽可能地接近原始(清晰)图像. 图像尽可能地接近原始(清晰)图像.
图像的特点: 图像的特点:
(1)空间有界:人的视野有限,一幅图像的大小也有限. 空间有界:人的视野有限,一幅图像的大小也有限. 即对于所有的x (2)幅度(强度)有限 :即对于所有的x,y都有 幅度(强度) 0≤f(x,y) ≤ Bm 其中B 其中Bm为有限值 .
Digital Image Processing
Digital Image Processing
第1章
◆1.1 ◆1.2 ◆1.3 ◆1.4 ◆1.5
绪论
图像和图像处理 数字图像处理的步骤和方法 数字图像处理系统的组成 数字图像处理的主要应用 课程内容简介
Digital Image Processing
1.1 图像和图像处理
图像
什么是图像: 什么是图像:"图"是物体透射或反射光的分布,是客观存在的. 是物体透射或反射光的分布,是客观存在的.
模拟图像处理:也称光学图像处理, 模拟图像处理:也称光学图像处理,它是利用光学透镜或光学照相方
法对模拟图像进行的处理,其实时性强,速度快,处理信息量大, 法对模拟图像进行的处理, 其实时性强,速度快,处理信息量大, 分辨率高,但是处理精度低,灵活度差, 分辨率高,但是处理精度低,灵活度差,难有判断功能 .
"像"是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识,是人的 是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识, 感觉.图像(image)是图和像的有机结合, 感觉.图像(image)是图和像的有机结合,既反映物体的客观 存在,又体现人的心理因素;是客观对象的一种可视表示, 存在,又体现人的心理因素;是客观对象的一种可视表示,它包 含了被描述对象的有关信息. 含了被描述对象的有关信息.
式中(x,y,z)是空间坐标, 式中(x,y,z)是空间坐标, λ 是波长,t是时间,I是光点(x,y,z)的强度 (x,y,z)是空间坐标 是波长, 是时间, 是光点(x,y,z) (x,y,z)的强度 幅度). 上式表示一幅运动的(t),彩色/多光谱的(λ 运动的(t) 立体的(x,y,z) (幅度). 上式表示一幅运动的(t),彩色/多光谱的(λ ),立体的(x,y,z) 图像. 图像.
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1.3 数字图像处理系统的组成
一个基本的数字图像处理系统由图像输入,图像存储, 一个基本的数字图像处理系统由图像输入,图像存储, 图像通信,图像处理和分析五个模块组成. 图像通信,图像处理和分析五个模块组成. 如下图所示: 如下图所示:
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光电结合处理:用光学方法完成运算量巨大的处理( 光电结合处理:用光学方法完成运算量巨大的处理(如频谱变换
等),而用计算机对光学处理结果(如频谱)进行分析判断等 ),而用计算机对光学处理结果(如频谱) 而用计算机对光学处理结果 处理.该方法是前两种方法的有机结合,它集结了二者的优点. 处理.该方法是前两种方法的有机结合,它集结了二者的优点. 光电结合处理是今后图像处理的发展方向, 光电结合处理是今后图像处理的发展方向,也是一个值得关注 的研究方向. 的研究方向.
而对于平面上的静止灰度图像,其数学表达式可简化为: 而对于平面上的静止灰度图像,其数学表达式可简化为: I = f(x,y) f(
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1.1 图像和图像处理
运动图像可用(静止)图像序列表示, 运动图像可用(静止)图像序列表示,彩色图像可分 解成三基色图像,三维图像可由二维重建. 解成三基色图像,三维图像可由二维重建.因此本书主要 针对平面上的静止灰度图像进行论述. 针对平面上的静止灰度图像进行论述.
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1.2 数字图像处理的步骤和方法
数字图像处理的基本步骤 图像信息的获取:采用图象扫描仪等将图象数字化. 图像信息的获取:采用图象扫描仪等将图象数字化. 图像信息的存储:对获取的数字图像, ▓ 图像信息的存储:对获取的数字图像,处理过程中的图像 信息以及处理结果存储在计算机等数字系统中. 信息以及处理结果存储在计算机等数字系统中. 图像信息的处理:即数字图像处理, ▓ 图像信息的处理:即数字图像处理,它是指用数字计算机 或数字系统对数字图像进行的各种处理 . 图像信息的传输: ▓ 图像信息的传输:要解决的主要问题是传输信道和数据量 的矛盾问题,一方面要改善传输信道,提高传输速率, 的矛盾问题,一方面要改善传输信道,提高传输速率,另外要 对传输的图像信息进行压缩编码, 对传输的图像信息进行压缩编码,以减少描述图像信息的数据 量. 图像信息的输出和显示:用可视的方法进行输出和显示. ▓ 图像信息的输出和显示:用可视的方法进行输出和显示.